云南省新平彝族傣自治县第一中学2018-2019学年高一下学期物理5月份考试试卷
一、单选题
1．（2019高一下·新平月考）做匀变速直线运动的物体，它的加速度为a，在时间t内的位移为x，末速度为v，则此物体运动规律的表达式为（ ）
A．x＝vt＋ at2 B．x＝vt－ at2
C．x＝－vt＋ at2 D．x＝－vt－ at2
2．（2019高一下·新平月考）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．(已知cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8)以下说法正确的是（ ）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为 mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为 mg
C．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g
D．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为 g
3．（2019高一下·新平月考）一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（ ）
A．桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作力
C．物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同一性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
4．（2019高一下·新平月考）如下图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点．求在整个过程中，此人所经过的最大路程和最大位移分别为（ ）
A．0；0 B．2R；2R
C．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R
5．（2019高一下·定远期中）无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图所示为一种“滚轮－平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是（ ）．
A．n2＝n1 B．n1＝n2 C．n2＝n1 D．n2＝n1
6．（2019高一下·新平月考）如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C．转速增加，C物体先滑动
D．转速增加，A物体比B物体先滑动
7．（2019高一下·新平月考）如图所示，一个球绕中心线OO′以ω角速度转动，则（ ）
①A、B两点的角速度相等
②A、B两点的线速度相等
③若θ＝30°，则vA∶vB＝
④以上答案都不对
A．①③ B．①② C．①②③ D．④
8．（2018高一下·钢城期中）一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要( )
A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度
9．（2019高一下·克拉玛依期中）如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，这属于（ ）
A．扩散现象 B．超重现象 C．离心现象 D．蒸发现象
10．（2019高一下·新平月考）我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
二、多选题
11．（2019高一下·新平月考）两个共点力的大小分别为F1＝6 N，F2＝10 N，则它们的合力可能为（ ）
A．3 N B．5 N C．10 N D．20 N
12．（2019高一下·新平月考）关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，均跟正压力有关
B．静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C．正压力增大，静摩擦力有可能不变
D．静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
13．（2019高一下·新平月考）“嫦娥一号”探月卫星发射成功，实现了中华民族千年奔月的梦想．则下列说法正确的是（ ）
A．发射初期时，“嫦娥一号”处于超重状态，但它受到的重力却越来越小
B．火箭发射时，由于反冲火箭向上加速运动
C．“嫦娥一号”发射后要成功“探月”需要不断进行加速
D．发射初期时，“嫦娥一号”处于失重状态．但它受到的重力却越来越大
14．（2017高一下·上高期末）人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城”．设想中的一个圆柱形太空城，其外壳为金属材料，长1600m，直径200m，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1.5m厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气，太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境．为了使太空城内的居民能如地球上一样具有“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将在电力的驱动下，绕自己的中心轴以一定的角速度转动．如图为太空城垂直中心轴的截面，以下说法正确的有（ ）
A．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心
B．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供
C．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量
D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大
三、实验题
15．（2019高一下·新平月考）某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量M关系”的实验．
（1）如图a所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是Δt1、Δt2，可以测得小车的加速度a＝ (用题中的符号L、d、Δt1、Δt2表示)．
（2）在该实验中必须采用 法(填物理方法)，应保持 不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．
（3）甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图b所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ .
16．（2019高一下·新平月考）在“研究平抛物体的运动”的实验中
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面操作正确的是（ ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹， 、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度 = m/s（g取10 ）；小球开始做平抛运动的位置坐标 cm， cm。
四、解答题
17．（2019高一下·新平月考）如图，底座A上装有长0.5 m的直立杆，底座和杆总质量为0.2 kg，杆上套有0.05 kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4 m/s从底座向上运动，刚好能到达杆顶，求：
（1）上升过程中的加速度；
（2）下落过程的时间；
（3）下落过程中，底座对地的压力有多大？(g＝10 m/s2)
18．（2019高一下·新平月考）某滑雪场有一游戏闯关类项目叫雪滑梯，其结构可以简化为如图所示的模型．雪滑梯斜面部分AB长l＝18 m，斜面与水平方向夹角θ＝37°，水平部分BC长x0＝20
m，CD为一海绵坑，斜面部分与水平部分平滑连接．质量为m的运动员(可视为质点)乘坐一质量为M的滑雪板从斜面顶端A处由静止滑下，在水平雪道上某处运动员离开滑雪板滑向海绵坑，运动员不掉进海绵坑算过关．已知滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ1＝0.25，运动员与雪道间的动摩擦因数μ2＝0.75，假设运动员离开滑雪板的时间不计，运动员离开滑雪板落到雪道上时的水平速度不变，运动员离开滑雪板后不与滑雪板发生相互作用．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：
（1）运动员滑到斜面底端B处时的速度大小v0；
（2）运动员在水平雪道上距B处多远的区域内离开滑雪板才能闯关成功．
19．（2019高一下·新平月考）如图所示，一大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动。大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S与转动轴的距离是半径的 。当大轮边缘上P点的向心加速度是12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大
20．（2019高一下·新平月考）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3 ，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力．求：
（1）绳断时球的速度大小v1；
（2）球落地时的速度大小v2及绳能承受的最大拉力多大？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】物体做匀变速直线运动，采用逆向思维，根据位移时间公式有 ，B符合题意．
故答案为：B
【分析】物体做匀变速直线运动，根据题目提供的物体的加速度、初速度，利用匀变速直线运动公式求解即可。
2．【答案】D
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】小球静止时，分析受力情况，如图所示：
，
由平衡条件得： ，细绳的拉力大小为： ，AB不符合题意；细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为： ，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D
【分析】对小球进行受力分析，在重力、拉力、弹力的作用下，小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解绳子的拉力和弹力；当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解即可。
3．【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用
【解析】【解答】桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力，A符合题意，B不符合题意；物体对桌面的压力和物体所受的重力大小相等，方向相同，但是这两个力不是同一性质的力，C不符合题意；物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力和反作用力，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，两个等大反向的力作用在同一物体上，即位平衡力，作用在不同物体上即为相互作用力。
4．【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】路程是指物体所经过的路径的长度，沿图中路线走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A最远，此时的位移是最大的，即为2R，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】位移与路程是两个不同的物理量，位移是由起点指向终点的有向线段，是矢量，路程是物体运动轨迹的长度，是标量。
5．【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同，即v1＝v2，由此可得x·2πn1＝r·2πn2，所以n2＝n1 ，A符合题意．
故答案为：A
【分析】转动的圆盘与从动轮具有相同的线速度，结合各自的运动半径分析求解即可。
6．【答案】C
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】三物都未滑动时，角速度相同，根据向心加速度公式a=ω2r，知a∝r，C的向心加速度最大，A不符合题意；三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为：fA=2mω2R，fB=mω2R，fC=mω2 2R=2mω2R，所以物体B受到的摩擦力最小，B不符合题意；物体恰好不滑动时，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：μmg=mω2r，解得： ，故三个物体中，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来；AB同时滑动，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C
【分析】不同位置的A、B、C三个物体做圆周运动，具有相同的角速度，静摩擦力提供向心力，结合各自的轨道半径比较线速度、周期即可。
7．【答案】A
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】共轴转动的各点角速度相等，A、B两点的角速度相等，故①正确；由于转动半径不等，角速度相等，根据 公式，线速度不等，故②错误；A、B两点的角速度相等，A点的转动半径为 ，B点的转动半径为R，根据 公式，线速度之比 ，故③正确，④错误，A符合题意。
故答案为：A
【分析】球做定轴转动，球上的每一个点具有相同的角速度，结合旋转的轨道半径比较线速度、加速度之间的关系即可。
8．【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】根据密度公式得： ；根据根据万有引力提供向心力，列出等式： ， 得： 代入密度公式得： ，A符合题意.已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，B不符合题意.测定行星的体积，不知道行星的质量，C不符合题意.已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式得： ， 代入密度公式无法求出行星的密度，D不符合题意.
故答案为：A.
【分析】利用万有引力公式和向心力公式联立，求解密度，需要注意的是行星的半径和质量是不能分别求出来的，通过这两个公式的联立配以一定的系数就可求出密度。
9．【答案】C
【知识点】离心运动和向心运动
【解析】【解答】当旋转雨伞时，由向心力可知，所需要的向心力增加，由于提供向心力不足以所需要的向心力，从而远离圆心运动，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C．
【分析】水珠在雨伞转动下出现离心运动。
10．【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】由地球对地面附近人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力，可得 =m ，解得v= ，同理环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度v = ，则v = ；根据地球对地面附近人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力，可得 =m R1，解得T=2 ，同理月球表面附近圆轨道飞行的探测器的周期T =2 ，则T = ，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】行星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合地球和月球的质量和半径关系，利用向心力公式求解卫星速度和周期的关系。
11．【答案】B,C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两力合成时，合力范围为：| ，代入数据得： ，
故答案为：BC。
【分析】力是矢量，力的加减遵循平行四边形定则，并不是单纯的数量加减。
12．【答案】B,C
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力
【解析】【解答】只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比，A不符合题意；由平衡条件可知，静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关，B符合题意；物体间的压力增大时，静摩擦力有可能不变，比如：被压在竖直面的物体，C符合题意；滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，静摩擦力与接触面的粗糙程度无关，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】物体与地面发生相对运动，物体受到来自地面的滑动摩擦力，对于滑动摩擦力来说，f=μN，其中μ是动摩擦因数，N是压力。
13．【答案】A,B
【知识点】超重与失重；反冲
【解析】【解答】A项：发射初期，“嫦娥一号”的加速度向上，处于超重状态，“嫦娥一号”离地球原来越远，由 可知，卫星受到的万有引力越来越小，重力越来越小，A符合题意，D不符合题意；
B项：火箭发射时由于反冲作用，火箭向上加速运动，B符合题意；
C项：“嫦娥一号”发射后要成功“探月”需要进行匀速运动、减速运动，C不符合题意。
故答案为：AB
【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态；卫星在太空中，重力完全提供向心力，故为完全失重状态。
14．【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解：A、太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故A正确；
B、太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故B正确；
C、天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故C错误；
D、等效重力等于向心力，故： ，故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确
故选：ABD
【分析】太空城内物体做匀速圆周运动，支持力提供向心力；以太空城为参考系，人感觉有等效的重力，等于支持力；本题是非惯性系问题，明确太空城内的等效重力等于太空城内物体对地面的压力，结合牛顿第二定律和向心力公式列式研究
15．【答案】（1）
（2）控制变量；小车的总质量
（3）小车的总质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：(1)小车经过光电门1、2时的瞬间速度分别为v1＝ ，v2＝ ；
根据匀变速直线运动的速度位移公式 ，
解得：a＝ .(2)在本实验操作中，采用了控制变量法，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车的总质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系．(3)由题图b可知在拉力相同的情况下a乙＞a甲，所以两同学的实验中小车的总质量不同．
【分析】（1）利用两个光电门求解小车的速度，利用匀变速直线运动公式求解小车的加速度；
（2）三个变量，探究其中两个变量之间的关系，需要用到控制变量法；
（3）结合牛顿第二定律，根据图像的横纵坐标求解斜率的表达式。
16．【答案】（1）A；C
（2）2m/s；-10cm；-1.25cm
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，首先安装器材时必须保证斜槽末端切线水平，这样小球的初速度才能水平；同时释放小球时必须从同一位置由静止释放，从而保证每次平抛运动的初速度相同；最后画图像时，将所描绘出的点用平滑曲线连接，剔除个别误差较大的点，这样求出的初速度误差小。（2）由于小球从A到B和从B到C两过程水平位移相同，故两过程的时间相同，设为 ，竖直方向为自由落体运动， ，可以得到 。
设在B点竖直方向的分速度为 ，则
设小球从抛出点运动到_的时间为 ，则
B在竖直方向投影点距抛出点的距离
B在水平方向投影点距抛出点的距离
故抛出点的位置坐标
【分析】（1）保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动，而不是斜抛运动；从同一位置静止释放，是为了使每次实验的小球具有相同的初速度；
（2）利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔，再利用水平位移求解水平速度；利用竖直方向的运动求解小球运动的时间，利用运动学公式反推求出抛出点的位置。
17．【答案】（1）解：由运动学公式得：
解得： ，方向竖直向下
（2）解：对小环上升过程受力分析，由牛顿第二运动定律得：
解得：
下落时，由牛顿第二运动定律得：
解得：
而
解得：t=0.5s
（3）解：对杆和底座整体受力分析得：
解得：
根据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为2.3N．
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】（1）圆环在竖直方向做匀减速运动，结合初速度和位移求出圆环的加速度；
（2）对下落过程中的圆环进行受力分析，结合牛顿第二定律求出加速度，利用运动学公式求出运动下落时间；
（3）对圆环和杆进行受力分析，结合牛顿第三定律求解即可。
18．【答案】（1）解：设运动员乘坐滑雪板沿斜面上滑动时的加速度为a0，滑到底端时的速度大小为v0，有：
(M＋m)gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a0
代入数据解得：a0＝4
m/s2
由运动学公式： ＝2a0l
代入数据解得：v0＝12 m/s
（2）解：在水平雪道上运动时，运动员乘坐滑雪板时加速度大小为a1，离开后加速度大小为a2，有：μ1(M＋m)g＝(M＋m)a1
代入数据解得：a1＝2.5
m/s2
μ2mg＝ma2
代入数据解得：a2＝7.5
m/s2
设运动员在距B处x处离开时刚好滑到海绵坑C处停下，翻下时速度为v1，则有：
－ ＝2a1x
＝2a2(x0－x)
联立解得：x＝15.6 m
【知识点】对单物体(质点)的应用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对滑雪板进行受力分析，利用牛顿第二定律求解滑雪板的加速度，结合匀变速直线运动公式求解末速度；
（2）滑雪板的运动分为两个阶段，都做匀减速直线运动，分别利用牛顿第二定律求解滑雪板的加速度，利用匀变速直线运动公式求解即可。
19．【答案】解：同一轮子上的S点和P点的角速度相同，即ωS=ωP
由向心加速度公式a=Rω2可得 (a正比于R)
AS=aP· =12× m/s2=4m/s2
又因为皮带不打滑，所以皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等，即vP=vQ
由向心加速度公式a= 可得 (a反比于R)
AQ=aP· =12× m/s2=24m/s2
【知识点】匀速圆周运动；向心力；向心加速度
【解析】【分析】P点和Q点同链，所以具有相同的线速度，p点和s点同轴，具有相同的角速度，再结合半径的关系比较三个位置的加速度。
20．【答案】（1）解：设绳子断后球的飞行时间为t，根据平抛运动规律，竖直方向
水平方向d＝v1t
联立可得：
（2）解：由动能定理：
解得：
设绳子能够承受的最大拉力为FT，这也是球受到绳的最大拉力，
球做圆周运动的半径为
根据圆周运动向心力公式
解得： FT＝ mg
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球抛出后做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度；
（2）利用动能定理求出小球处在最低点的速度，对此时的小球进行受力分析，结合向心力公式求解绳子的拉力。
云南省新平彝族傣自治县第一中学2018-2019学年高一下学期物理5月份考试试卷
一、单选题
1．（2019高一下·新平月考）做匀变速直线运动的物体，它的加速度为a，在时间t内的位移为x，末速度为v，则此物体运动规律的表达式为（ ）
A．x＝vt＋ at2 B．x＝vt－ at2
C．x＝－vt＋ at2 D．x＝－vt－ at2
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】物体做匀变速直线运动，采用逆向思维，根据位移时间公式有 ，B符合题意．
故答案为：B
【分析】物体做匀变速直线运动，根据题目提供的物体的加速度、初速度，利用匀变速直线运动公式求解即可。
2．（2019高一下·新平月考）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．(已知cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8)以下说法正确的是（ ）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为 mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为 mg
C．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为g
D．细绳烧断瞬间小球的加速度立即为 g
【答案】D
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】小球静止时，分析受力情况，如图所示：
，
由平衡条件得： ，细绳的拉力大小为： ，AB不符合题意；细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为： ，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D
【分析】对小球进行受力分析，在重力、拉力、弹力的作用下，小球处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解绳子的拉力和弹力；当绳子剪断后，拉力瞬间消失，但是由于弹簧来不及被压缩，故弹力不变，利用牛顿第二定律求解即可。
3．（2019高一下·新平月考）一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（ ）
A．桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作力
C．物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同一性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用
【解析】【解答】桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力，A符合题意，B不符合题意；物体对桌面的压力和物体所受的重力大小相等，方向相同，但是这两个力不是同一性质的力，C不符合题意；物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力和反作用力，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，两个等大反向的力作用在同一物体上，即位平衡力，作用在不同物体上即为相互作用力。
4．（2019高一下·新平月考）如下图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点．求在整个过程中，此人所经过的最大路程和最大位移分别为（ ）
A．0；0 B．2R；2R
C．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R
【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】路程是指物体所经过的路径的长度，沿图中路线走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A最远，此时的位移是最大的，即为2R，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】位移与路程是两个不同的物理量，位移是由起点指向终点的有向线段，是矢量，路程是物体运动轨迹的长度，是标量。
5．（2019高一下·定远期中）无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图所示为一种“滚轮－平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是（ ）．
A．n2＝n1 B．n1＝n2 C．n2＝n1 D．n2＝n1
【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同，即v1＝v2，由此可得x·2πn1＝r·2πn2，所以n2＝n1 ，A符合题意．
故答案为：A
【分析】转动的圆盘与从动轮具有相同的线速度，结合各自的运动半径分析求解即可。
6．（2019高一下·新平月考）如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C．转速增加，C物体先滑动
D．转速增加，A物体比B物体先滑动
【答案】C
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】三物都未滑动时，角速度相同，根据向心加速度公式a=ω2r，知a∝r，C的向心加速度最大，A不符合题意；三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为：fA=2mω2R，fB=mω2R，fC=mω2 2R=2mω2R，所以物体B受到的摩擦力最小，B不符合题意；物体恰好不滑动时，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：μmg=mω2r，解得： ，故三个物体中，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来；AB同时滑动，D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C
【分析】不同位置的A、B、C三个物体做圆周运动，具有相同的角速度，静摩擦力提供向心力，结合各自的轨道半径比较线速度、周期即可。
7．（2019高一下·新平月考）如图所示，一个球绕中心线OO′以ω角速度转动，则（ ）
①A、B两点的角速度相等
②A、B两点的线速度相等
③若θ＝30°，则vA∶vB＝
④以上答案都不对
A．①③ B．①② C．①②③ D．④
【答案】A
【知识点】圆周运动实例分析
【解析】【解答】共轴转动的各点角速度相等，A、B两点的角速度相等，故①正确；由于转动半径不等，角速度相等，根据 公式，线速度不等，故②错误；A、B两点的角速度相等，A点的转动半径为 ，B点的转动半径为R，根据 公式，线速度之比 ，故③正确，④错误，A符合题意。
故答案为：A
【分析】球做定轴转动，球上的每一个点具有相同的角速度，结合旋转的轨道半径比较线速度、加速度之间的关系即可。
8．（2018高一下·钢城期中）一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要( )
A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径
C．测定行星的体积 D．测定飞船的运行速度
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】根据密度公式得： ；根据根据万有引力提供向心力，列出等式： ， 得： 代入密度公式得： ，A符合题意.已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，B不符合题意.测定行星的体积，不知道行星的质量，C不符合题意.已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式得： ， 代入密度公式无法求出行星的密度，D不符合题意.
故答案为：A.
【分析】利用万有引力公式和向心力公式联立，求解密度，需要注意的是行星的半径和质量是不能分别求出来的，通过这两个公式的联立配以一定的系数就可求出密度。
9．（2019高一下·克拉玛依期中）如图所示，旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出，这属于（ ）
A．扩散现象 B．超重现象 C．离心现象 D．蒸发现象
【答案】C
【知识点】离心运动和向心运动
【解析】【解答】当旋转雨伞时，由向心力可知，所需要的向心力增加，由于提供向心力不足以所需要的向心力，从而远离圆心运动，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C．
【分析】水珠在雨伞转动下出现离心运动。
10．（2019高一下·新平月考）我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用；卫星问题
【解析】【解答】由地球对地面附近人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力，可得 =m ，解得v= ，同理环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度v = ，则v = ；根据地球对地面附近人造卫星的万有引力提供它作匀速圆周运动的向心力，可得 =m R1，解得T=2 ，同理月球表面附近圆轨道飞行的探测器的周期T =2 ，则T = ，A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】行星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合地球和月球的质量和半径关系，利用向心力公式求解卫星速度和周期的关系。
二、多选题
11．（2019高一下·新平月考）两个共点力的大小分别为F1＝6 N，F2＝10 N，则它们的合力可能为（ ）
A．3 N B．5 N C．10 N D．20 N
【答案】B,C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两力合成时，合力范围为：| ，代入数据得： ，
故答案为：BC。
【分析】力是矢量，力的加减遵循平行四边形定则，并不是单纯的数量加减。
12．（2019高一下·新平月考）关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，均跟正压力有关
B．静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C．正压力增大，静摩擦力有可能不变
D．静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
【答案】B,C
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；静摩擦力
【解析】【解答】只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比，A不符合题意；由平衡条件可知，静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关，B符合题意；物体间的压力增大时，静摩擦力有可能不变，比如：被压在竖直面的物体，C符合题意；滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，静摩擦力与接触面的粗糙程度无关，D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】物体与地面发生相对运动，物体受到来自地面的滑动摩擦力，对于滑动摩擦力来说，f=μN，其中μ是动摩擦因数，N是压力。
13．（2019高一下·新平月考）“嫦娥一号”探月卫星发射成功，实现了中华民族千年奔月的梦想．则下列说法正确的是（ ）
A．发射初期时，“嫦娥一号”处于超重状态，但它受到的重力却越来越小
B．火箭发射时，由于反冲火箭向上加速运动
C．“嫦娥一号”发射后要成功“探月”需要不断进行加速
D．发射初期时，“嫦娥一号”处于失重状态．但它受到的重力却越来越大
【答案】A,B
【知识点】超重与失重；反冲
【解析】【解答】A项：发射初期，“嫦娥一号”的加速度向上，处于超重状态，“嫦娥一号”离地球原来越远，由 可知，卫星受到的万有引力越来越小，重力越来越小，A符合题意，D不符合题意；
B项：火箭发射时由于反冲作用，火箭向上加速运动，B符合题意；
C项：“嫦娥一号”发射后要成功“探月”需要进行匀速运动、减速运动，C不符合题意。
故答案为：AB
【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态；卫星在太空中，重力完全提供向心力，故为完全失重状态。
14．（2017高一下·上高期末）人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城”．设想中的一个圆柱形太空城，其外壳为金属材料，长1600m，直径200m，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1.5m厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气，太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境．为了使太空城内的居民能如地球上一样具有“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将在电力的驱动下，绕自己的中心轴以一定的角速度转动．如图为太空城垂直中心轴的截面，以下说法正确的有（ ）
A．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心
B．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供
C．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量
D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大
【答案】A,B,D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】解：A、太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故A正确；
B、太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故B正确；
C、天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故C错误；
D、等效重力等于向心力，故： ，故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确
故选：ABD
【分析】太空城内物体做匀速圆周运动，支持力提供向心力；以太空城为参考系，人感觉有等效的重力，等于支持力；本题是非惯性系问题，明确太空城内的等效重力等于太空城内物体对地面的压力，结合牛顿第二定律和向心力公式列式研究
三、实验题
15．（2019高一下·新平月考）某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量M关系”的实验．
（1）如图a所示，在小车上固定宽度为L的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间分别是Δt1、Δt2，可以测得小车的加速度a＝ (用题中的符号L、d、Δt1、Δt2表示)．
（2）在该实验中必须采用 法(填物理方法)，应保持 不变，通过改变钩码的个数来改变小车所受的拉力大小，研究加速度a随拉力F变化的规律．
（3）甲、乙两名同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图b所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？ .
【答案】（1）
（2）控制变量；小车的总质量
（3）小车的总质量
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：(1)小车经过光电门1、2时的瞬间速度分别为v1＝ ，v2＝ ；
根据匀变速直线运动的速度位移公式 ，
解得：a＝ .(2)在本实验操作中，采用了控制变量法，即先保持一个变量不变，看另外两个变量之间的关系，具体操作是：先不改变小车的总质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系．(3)由题图b可知在拉力相同的情况下a乙＞a甲，所以两同学的实验中小车的总质量不同．
【分析】（1）利用两个光电门求解小车的速度，利用匀变速直线运动公式求解小车的加速度；
（2）三个变量，探究其中两个变量之间的关系，需要用到控制变量法；
（3）结合牛顿第二定律，根据图像的横纵坐标求解斜率的表达式。
16．（2019高一下·新平月考）在“研究平抛物体的运动”的实验中
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面操作正确的是（ ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹， 、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度 = m/s（g取10 ）；小球开始做平抛运动的位置坐标 cm， cm。
【答案】（1）A；C
（2）2m/s；-10cm；-1.25cm
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，首先安装器材时必须保证斜槽末端切线水平，这样小球的初速度才能水平；同时释放小球时必须从同一位置由静止释放，从而保证每次平抛运动的初速度相同；最后画图像时，将所描绘出的点用平滑曲线连接，剔除个别误差较大的点，这样求出的初速度误差小。（2）由于小球从A到B和从B到C两过程水平位移相同，故两过程的时间相同，设为 ，竖直方向为自由落体运动， ，可以得到 。
设在B点竖直方向的分速度为 ，则
设小球从抛出点运动到_的时间为 ，则
B在竖直方向投影点距抛出点的距离
B在水平方向投影点距抛出点的距离
故抛出点的位置坐标
【分析】（1）保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动，而不是斜抛运动；从同一位置静止释放，是为了使每次实验的小球具有相同的初速度；
（2）利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔，再利用水平位移求解水平速度；利用竖直方向的运动求解小球运动的时间，利用运动学公式反推求出抛出点的位置。
四、解答题
17．（2019高一下·新平月考）如图，底座A上装有长0.5 m的直立杆，底座和杆总质量为0.2 kg，杆上套有0.05 kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4 m/s从底座向上运动，刚好能到达杆顶，求：
（1）上升过程中的加速度；
（2）下落过程的时间；
（3）下落过程中，底座对地的压力有多大？(g＝10 m/s2)
【答案】（1）解：由运动学公式得：
解得： ，方向竖直向下
（2）解：对小环上升过程受力分析，由牛顿第二运动定律得：
解得：
下落时，由牛顿第二运动定律得：
解得：
而
解得：t=0.5s
（3）解：对杆和底座整体受力分析得：
解得：
根据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为2.3N．
【知识点】对单物体(质点)的应用；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】（1）圆环在竖直方向做匀减速运动，结合初速度和位移求出圆环的加速度；
（2）对下落过程中的圆环进行受力分析，结合牛顿第二定律求出加速度，利用运动学公式求出运动下落时间；
（3）对圆环和杆进行受力分析，结合牛顿第三定律求解即可。
18．（2019高一下·新平月考）某滑雪场有一游戏闯关类项目叫雪滑梯，其结构可以简化为如图所示的模型．雪滑梯斜面部分AB长l＝18 m，斜面与水平方向夹角θ＝37°，水平部分BC长x0＝20
m，CD为一海绵坑，斜面部分与水平部分平滑连接．质量为m的运动员(可视为质点)乘坐一质量为M的滑雪板从斜面顶端A处由静止滑下，在水平雪道上某处运动员离开滑雪板滑向海绵坑，运动员不掉进海绵坑算过关．已知滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ1＝0.25，运动员与雪道间的动摩擦因数μ2＝0.75，假设运动员离开滑雪板的时间不计，运动员离开滑雪板落到雪道上时的水平速度不变，运动员离开滑雪板后不与滑雪板发生相互作用．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：
（1）运动员滑到斜面底端B处时的速度大小v0；
（2）运动员在水平雪道上距B处多远的区域内离开滑雪板才能闯关成功．
【答案】（1）解：设运动员乘坐滑雪板沿斜面上滑动时的加速度为a0，滑到底端时的速度大小为v0，有：
(M＋m)gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a0
代入数据解得：a0＝4
m/s2
由运动学公式： ＝2a0l
代入数据解得：v0＝12 m/s
（2）解：在水平雪道上运动时，运动员乘坐滑雪板时加速度大小为a1，离开后加速度大小为a2，有：μ1(M＋m)g＝(M＋m)a1
代入数据解得：a1＝2.5
m/s2
μ2mg＝ma2
代入数据解得：a2＝7.5
m/s2
设运动员在距B处x处离开时刚好滑到海绵坑C处停下，翻下时速度为v1，则有：
－ ＝2a1x
＝2a2(x0－x)
联立解得：x＝15.6 m
【知识点】对单物体(质点)的应用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对滑雪板进行受力分析，利用牛顿第二定律求解滑雪板的加速度，结合匀变速直线运动公式求解末速度；
（2）滑雪板的运动分为两个阶段，都做匀减速直线运动，分别利用牛顿第二定律求解滑雪板的加速度，利用匀变速直线运动公式求解即可。
19．（2019高一下·新平月考）如图所示，一大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动。大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S与转动轴的距离是半径的 。当大轮边缘上P点的向心加速度是12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大
【答案】解：同一轮子上的S点和P点的角速度相同，即ωS=ωP
由向心加速度公式a=Rω2可得 (a正比于R)
AS=aP· =12× m/s2=4m/s2
又因为皮带不打滑，所以皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等，即vP=vQ
由向心加速度公式a= 可得 (a反比于R)
AQ=aP· =12× m/s2=24m/s2
【知识点】匀速圆周运动；向心力；向心加速度
【解析】【分析】P点和Q点同链，所以具有相同的线速度，p点和s点同轴，具有相同的角速度，再结合半径的关系比较三个位置的加速度。
20．（2019高一下·新平月考）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3 ，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力．求：
（1）绳断时球的速度大小v1；
（2）球落地时的速度大小v2及绳能承受的最大拉力多大？
【答案】（1）解：设绳子断后球的飞行时间为t，根据平抛运动规律，竖直方向
水平方向d＝v1t
联立可得：
（2）解：由动能定理：
解得：
设绳子能够承受的最大拉力为FT，这也是球受到绳的最大拉力，
球做圆周运动的半径为
根据圆周运动向心力公式
解得： FT＝ mg
【知识点】动能定理的综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球抛出后做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度；
（2）利用动能定理求出小球处在最低点的速度，对此时的小球进行受力分析，结合向心力公式求解绳子的拉力。
